基于滑模变结构控制的
基于滑模变结构的移动机器人轨迹跟踪控制
基于滑模变结构控制的无速度传感器交流电动机控制系统研究
ＫＥＹ ＯＲＤＳ： Ｓｉ ｉ ｇ ｍｏ ｅ ｏ ｔ ｌ Ｓ ｅ ｄ ｓ ｎ ｏ ｌｓ ； Ｉ ｄ ｃｉｎ ｍｏｏ ； Ｓ ａｅ ｏ ｓ ｒ ｅ ； Ｅ ｐ ｒ— Ｗ ｌ ｎ ｄ ｌ ｃ ｎｒ ； ｐ ｅ ｏ ｓ ｒｏ ｓ ｎ ｕ ｔ ｔｒ ｄ ｏ ｏ ｔｔ ｂ ｅ ｒ ｖ ｘ ｅ ｉ
其参考模 型往往 不 准确 ，会导 致辨 识 收敛错 误。 利用 Ｅ Ｆ观测转速具有较好的收敛性 ， Ｋ 但其参数 配置缺乏一定 的标准 ， 对电机参数摄动的鲁棒性较 差 ，计算量也 比较大。
ｆ （ ［ （ ） ０ ） ； ＞ ］
【ｉ ［ （） ０ Ｕ （） ｉ ＞ ］ 一
滑 模变 结 构 控 制 理 论 的本 质 是 非 线 性 系 统 的
一
种综合方法 ，由于控制部分是状 态的非线性 函
设 一非线 性 控制 系统 ：
Ｘ ＝ Ｘ，Ｕ，ｔ （ ∈ “ ） Ｒ ；Ｕ∈Ｒ ；ｔ ∈Ｒ）
数 ，闭路系统本身也是非线性的。
要有直接计算法、模型参考 自 适应 （ Ｒ Ｓ 观测器 Ｍ Ａ） 法 以及扩展 Ｋ ｍ 滤 波器 （ Ｋ ） 。直 接计 算 法 ｌ ｎ ａ ａ ＥＦ等
一
５ — ０
维普资讯
基于滑模 变结构 控制 的无速度传感器交流 电动机控制系统研究
范 峥 田效伍
显然 ，这样设计 出来 的控制 （ 能使闭系统 ）
全局渐 近 稳 定 ，而 且 动 态 品 质 良好 。 因为 这 里 控
ｉ
●
１
．．．．．．．．．— —
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ ： １ｅ ｐ ｐ ｒｐ ｔ ｆｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌｔｃ ｎ ｑ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌ ｉ ｇ ｍｏ ｅ ａｍ ｏ ＡＣ ｉ ｄ ｃｉ ｎ Ｉ１ ａ ｅ ｕ ｓ ｏ ｗ ｒ ｈ ｏ ｔｏ ｅ ｈ ｉ ｕ ａ ｅ ｎ ｓ ｄ ｎ ｄ ｉ ｔ ｎ ｕ ｔ ｉ ｏ ｍｏｏ ｐ ｅ ｅ ｓ ｒｓ ｓｅ ，ｄ ｓ ｎ ｈ ｂ ｅ ｖ ｒｏ ｅ ｍｏｏ ｔ ｔ ｎ ｒ ｖ ｄ ｓｔ ｅ ｆｒ ｌ ｏ ｅ ｔ ｔ ｔ ｒｓ ｅ ｄ ｓ ｎ ｏ ｙ ｔｍ ｅ ｉ ｓ ｔｅ ｏ ｓ ｒ ｅ ｆｔ ｔ ｒ ｓ ｅ ａ ｄ ｐ ｏ ｉ ｅ ｈ ｏ ｍｕ ａ ｔ ｓ ｍａｅ ｇ ｈ ａ ｉ ｈ ｔ ｒ ｔ ｔ ｐ ｅ ． ｓ ， ｘ ｅ ｔ ｅ ｍｏｏ ｏａｅ ｓ ｅ ｄ Ａｔ ａ ｔ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔａ ｐ ｏ ｅ ｈ ａ ｉ ｉ ｆ ｈ ｓｔｃ ｎｑ ｅ ｂ ｉ ｌ ｋ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｒ ｌ ｉ ｎ ｐ ｒｖ ｄ ｔ ｖ ｄｔ ｏ ｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｙ ｓ ｅ ｌ ｙ ｔ ｍｕ ｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ
基于神经网络滑模变结构的BLDC伺服控制系统
网络 对参 数进 行 自适 应调 节 ， 方案 使神 经 网络结 构 更 简 洁 ， 习速 率更 快 ； 该 学 同时 能 改 善 系统 的动 态 品
质 ， 效地 削 弱抖振 。 有
１ 基 于指 数趋 近律 的 变结构 控 制趋 近特 性 对于 离散 时 间系统 的变 结 构控制 ， 由于采 样周 期 的存 在 ， 系统 状态 轨迹 以抖动 的形 式沿 滑平 面运 使
＝
（ —８ ）ｓ０ １ ｒ （ ）一（ ６ ） ｇ （ （ ） １— ｒ ｓｎ ｓ０ ）一８ ｓｎ ｓ １ ） ｒｇ （ （ ）
ｓⅣ）＝（ ８ ） ｓ ０ （ １— ｒ （ ）一（ ｒ 一ｅ ｓｎ ｓ０ ） … ６ ｓｎ ｓ Ｎ 一１ ） １— Ｊ 。ｒｇ （ （ ） … ） ｒｇ （ （ ）
２１ ０ １年 ９月
Ｓ ｐｅ ｂ ｒ ０ ｅ ｔｍ ｅ １ ２ １
Ｖ １ １ Ｎ ． ｏ． ６。 ｏ ３
基 于神 经 网络 滑 模 变 结构 的 Ｂ Ｄ Ｌ Ｃ伺 服 控 制 系统
谢 建 华
（ 安 供 电公 司 ， 徽 六 安
摘
六安
２ ７０ ） ３０ ６
要 ： 对 离散 时间 系统 ， 针 分析 了趋近律 中参数 对 系统 到 达 稳 定状 态 时间 的影 响 ， 出 了用 提
假 ｓ）０ 有ｓｒ （ 所 ｓ）詈 一 ，达 滑 模 时ｓ，＜ 。 设 （ ＞则 ：』＝１ ） （ ＋ ］詈到 准 动 态 ｌ７ ０ （ 、 一 ） ０ ＼ （） ＪＩ
６对 正常运 动 阶段 的影 响 ：
则）ｆ＿ ） ］詈 ＜ ：（ 新 １ ＋ 一ｌ 詈
的变化快慢 。因此在设计控制器时适 当的增 大 ６ 值可缩短系统到Байду номын сангаас稳定状态的时间。
基于滑模变结构矢量控制的异步电机调速
定 的偏差 。此外 ， 由于 电机参 数受 温度 、 饱 和 磁
年 ， 国的Ｂａｃｋ 提 出 了矢 量 控 制 理 论 ， 德 ｌｓｈ ｅＦ 一举 奠定 了磁 场定 向旋 转矢 量控 制 的基 础 。该理 论 的
ｕ ａｉｎ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ｌ ｉ ｇ ｍｏ ｅ ｖ ｒａ ｌ ｔｕ ｔ ｒ ｏ ｔ ｌ ｒ ｈ ｃ ａ ｅ ｐ ｎ ｅ ｒｐ ｄ ｙ ａ ｄ ｈ ｇ ｏ ｔ ｌ ｌｔ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｓｉ ｎ ｄ ａ ｉ ｂ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ，ｗ ｉｈ ｈ ｓ ｒｓ ｏ ｓ ａ ｉ ｌ ｎ ｉｈ ｃ ｎ ｒ ｏ ｓ ｄ ｏｅ ｏ ｐ ｅ ｉｉｎ ａ ｄ ｒ ｂ ｓｎ ｓ ｏ ｌ ａ ｉｔ ｒ ａ ｃ ｓａ ｄ ｍｏ ｏ ｓｐ ｒ ｍｅｅ ｓｖ ｒ ｔ ｎ，ｃ ｍｐ ｒ ｓ ｔ ｒ ｄｔ ｎ ｌＰ ｏ ｔ ｌ ｒ ． ｒ ｃｓｏ ｎ ｏ ｕ ｔ ｅ ｓｔ ｏ ｄ ｄ ｓｕ ｂ ｎ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ａ ｔ ｒ ａ ａ ｉ ｉ ｏ ｏ ａｅ ｏ ｔａ ｉ ｏ ａ Ｉｃ ｎｒ ｌ ｓ ｉ ｏｅ
ＨＵ ＡＮＧ ｉ Ｃ Ｚｈ ． ＨＥＮＧ ａ ． ａ Ｘｉ ｏ ｈｕ
（ ｈ ｌ ｔｃＰ ｗ ｒ ｏｌ ｅｏ ｏｔ ｈｎ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏｏｙＧ ａ ｇｈ ｕ５ ０ ４ ， ｈｎ ） Ｔ ｅＥｅ ｒ ｏ ｅ ｌ ｇ ｆ ｕｈＣ ｉａＵ ｉｅｓｙｏ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｕ ｎ ｚｏ １６ ０ Ｃ ｉａ ｃｉ Ｃ ｅ Ｓ ｔ ｇ
ｃ ｎ ｒ ｌ －ｘ ｓ ａ ｄ ｑ ａ ｉ ｃ ｒｅ ｔ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌ ｒ ｑ ｅ ｃ ｅ ｔ ｒｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ａ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｔｒｓ ｓｅ ｏ ｔｏ ｄ ａ ｉ ｎ － ｓ ｕ ｒ ｎ ｓ ａ ｅ ｎ ｓｉ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｖ ｃｏ — ｏ ｔ ｌ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｍｏｏ ｙ ｔ ｍ，ｈ ｓ ｂ ｅ ｅ ｘ ｐ ｏｅ ａ ｅ ｎ ｄ — ｓｇ ｅ ｏ ｉ ｒ ｖ ｈ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｅ ｔｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｓ ｓ ｍｓａ ａ ｎ ｔ ｍｏｏ ａ ａ ｔｒ ａ ａｉｎ ｎ ｏ ｄ ｄ ｓｕ ｂ・ ｉｎ ｄ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆｖ ｃｏ ・ｏ ｔ ｌ ｙ ｔ ・ ｏｅ ｅ ｇ ｉ ｓ ｔｒ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｖ ｒ ｔ ｓ ａ ｄ ｌ ａ ｉ ｒ ・ ｉ ｏ ｔ
滑模变结构控制理论及其在机器人中的应用研究共3篇
滑模变结构控制理论及其在机器人中的应用研究共3篇滑模变结构控制理论及其在机器人中的应用研究1滑模变结构控制（Sliding Mode Control，SMC）是一种非线性控制方法，具有高精度、强适应性、鲁棒性好等优点，因此被广泛应用于机器人控制领域。
其基本思想是构造一个滑模面，使系统状态到达该面后就会保持在该面上运动，在保证系统稳定性的同时达到控制目的。
本文将阐述滑模变结构控制的理论基础以及在机器人控制中的应用研究。
一、滑模变结构控制的理论基础1. 滑模面滑模面是滑模控制的核心概念，它是一个虚拟平面，将控制系统的状态分为两个区域：滑模面上和滑模面下。
在滑模面上，系统状态变化很小，具有惯性；而在滑模面下，系统状态变化很大，具有灵敏性。
在滑模控制中，系统状态必须追踪滑模面运动，并保持在滑模面上，进而实现控制目的。
2. 滑模控制定律滑模控制定律是滑模变结构控制的核心之一，主要由滑模控制器和滑模面组成。
滑模控制器将系统状态误差与滑模面上的虚拟控制输入之间做差，生成实际控制输入。
而滑模面则是根据控制目的和系统性质，通过手动选择滑模面的形状和大小来合理地设计。
例如，对于已知模型的系统，可使用小扰动理论来设计滑模面；而对于未知模型的系统，可使用自适应滑模控制来自动调节滑模面。
总体来说，滑模控制定律是一种强鲁棒控制方法，在快速响应、鲁棒性和适应性等方面都表现出色。
3. 滑模变结构控制滑模变结构控制是将滑模控制定律与变结构控制相结合形成的一种新型控制方法。
在滑模变结构控制中，滑模面被用来描述整个系统状态，而滑模控制定律则用来保证系统状态追踪滑模面的过程中，系统特征不会发生大的变化。
换句话说，滑模控制定律的目的是在系统状态到达滑模面后，控制系统能够迅速且平稳地滑过该面，进而保持在滑模面上稳定运动。
二、滑模变结构控制在机器人中的应用研究滑模变结构控制广泛应用于机器人控制领域，例如：机器臂控制、移动机器人控制、人形机器人控制等。
基于滑模变结构的双馈风力发电机组网侧控制系统研究
时则状态相反ꎮ 用 ｕＮｏ表示变换器的公共点 Ｎ 与相电
压的公共点 Ｏ 之间的电压[３] ꎮ将 ｕＮｏ＝－ｓａ＋
ｓｂ ３
＋
ｓｃ
ｕｄｃ 带入式(１ )
ìïïｕｒａ
＝
(ｓａ
ｓａ
＋
ｓｂ ３
＋
ｓｃ ) ｕｄｃ
再令ꎬ
ïï íïｕｒｂ
＝
(ｓｂ
ｓａ
＋
ｓｂ ３
＋
ｓｃ ) ｕｄｃ
(２)
ï îïｕｒｃ
＝ (ｓｃ
ｓａ
＋ ｓｂ ３
压的矢量和与电流的矢量和都为 ０ꎮ 由基尔霍夫电
压和电流定理ꎬ 以三相电源中点 ０ 为参考点ꎬ 可以
得到在三相静止坐标系下的数学模型[２] :
ìïＬ ï
ｓ
ｄｉｓａ ｄｔ
＝
ｕｓａ
－ Ｒｓ ｉｓａ
－
ｓａ ｕｄｃ
－
ｕＮｏ
ï ïïＬｓ
ｄｉｓｂ ｄｔ
＝ ｕｓｂ
－ Ｒｓ ｉｓｂ
－
ｓｂ ｕｄｃ
－
ｕＮｏ
í
(１)
ïïＬｓ
摘 要: 针对双馈风力发电机组网侧系统的复杂性ꎬ 稳态性差等弊端ꎬ 提出一种滑模变结构控制方法ꎬ 将此控制策 略应用到网侧 ＰＷＭ 变换器进中ꎮ 在 Ｍａｔｌａｂ / Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 仿真软件中ꎬ 将此方法与传统的 ＰＩ 控制进行比对ꎮ 将滑模控制 方法在双馈风力发电机组实验平台中进行测试ꎮ 结果表明ꎬ 采用滑模变结构控制策略使得直流母线上的电压更加稳 定ꎬ 而且系统的响应速度也得到了提高ꎮ 关键词: 双馈风力发电机组ꎻ 滑模变结构ꎻ 直流母线 中图分类号: ＴＭ３１５ 文献标志码: Ａ 文章编号: １００１￣６８４８(２０１９)０３￣００３７￣０４
基于滑模变结构的PMSM的直接转矩控制
摘 要 ： 分析 了永磁 同步 电机 （ ＭＳ 数 学模 型 ， 计 了一种新 颖的基 于空间 矢量脉 宽 Ｐ Ｍ） 设
调制技 术 的直接转矩 控制 （ ＶＭ— Ｃ 系统． 用 两个 Ｐ 控 制 器分别 调 节磁链 和 转 矩 实现 Ｓ ＤＴ ） 利 Ｉ
对 电机 空问矢量 中转矩和磁 链 ２分量 的 解耦 ， 同时 ， 用基 于转子 位置和 定子 电流 的定子磁 采 链估 算方 法观 测 定子磁链 ， 并设 计 滑模 变结构无 速度传 感 器来估算 转子位 置． 真 与 实验 结 仿
第 ３ 卷 第 １ ９ 期
２ Ｏ １ ２ 年
湖
南
大
学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ）
Ｖｏ ． ９， ． １３ Ｎｏ １
Ｊ ｎ ａ ．２ ０ １ ２
１月
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｊ ｕ ｎ １ｏ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ （ ｔ ｒｌ ｃｅ ｃ ｓ ｏ ｒ ａ ｆＨ ｎ ｎ Ｕｎｖ ｒｉｙ Ｎａｕ ａ ｉｎ ｅ） Ｓ
ｔｏｎ Ｓｉ ｕ ａ ｉ ｎｄ ｅ ｐｅ ｉ ｅ ｅ ｕｌｓ ｈ ｖ ｈ ｉ ． ｍ ｌ ｔｏｎ ａ ｘ ｒｍ ｎｔｒ ｓ ｔ ａ ｅ ｓ ｏｗｎ ｔ ａ ｈ ｏ ｓ ｄ ｍｅ ｈｏ ａ ｆ ｅ ｔｖ ｌ ｓｉ ａ ｅ ｔ ｈ ｔｔ ｅ ｐｒ ｐｏ ｅ ｔ ｄ ｃ ｎ ｅ ｆ ｃ ｉｅ ｙ ｅ ｔｍ ｔ ｈｅ ｓ ａ ｏｒｆｕ ｎ ｅ ｕｃ ｈｅｅ ｅ ｔ ｏ ｇｎ ｔｃ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｔ ｒ ｆｕ ｉ ｐｌ ｔ ｔ ｌ ｘ ａ ｄ ｒ ｄ ｅ ｔ ｌ ｃ ｒ ｍａ ｅ ｉ ｏ ｑｕ ｎｄ ｓａ ｏ ｌ ｘ ｒｐ ｅ，Ｓ ｈ ｙ ｔ ｍ ａ ｏ ｔ ｔｃａ Ｏ ｔ ｅ ｓ ｓ ｅ ｈ ｓ ｇ ｏｄ ｓ ａ ｉ ｎｄ
文 章 编 号 ：６ ４２ ７ （０ ２ ０—０ ２０ １ ７—９４ ２ １ ）１０ ５—５
基于滑模变结构的TCR控制系统数学建模及仿真
器、 有源滤波器 、 静止无功补偿设备等 ．Ｃ Ｔ Ｒ型 Ｓ Ｃ作为电力系统 当中一种重要 的无功补偿装置 ， Ｖ 应用
始于 ２ Ｏ世纪 ６ ０年代 ， 自从 １６ ９７年 Ｓ Ｃ在英 国研 制成 功 以后 ， 德 、 国 、 Ｖ 西 美 瑞士 等许 多 国家 也竞 相 研 制 ， 并在 电力 系统 中推广 和应用 ， 国内 １９ ９９年在 国家 电力公 司 的资 助下 中 国电科 院开 始 了 “ 止无 功 补 偿 静
滑模 变结 构控 制是 变结 构控制 系统 的一 种控 制策 略 ． 种控 制 策 略 与其 他 控制 策 略 的 根本 区别 在 这 于控 制 的不连续 性 ． 这种 不 连续性 可 以称之 为 “ 电特 性 ” 继 或表 述为 “ 一种 使控 制 系统结 构 随时 间变化 的 开关 特性 ”这 种控 制特 性迫 使 系统在 一定条 件 下沿着 某条 状态 轨迹 作小 幅度 、 频率 的上 下运 动 ， ． 高 即所 谓 的“ 动模 态” 滑模 ” 动 ． 滑 或“ 运 我们 可 以根 据 实际需 要来 设计 这种 滑动 模态 ． 由于这种 滑模 运 动与 系统
的参数及扰动无关 ， 处于滑模运动的控制系统就具有很好 的鲁棒性 ． 首先 假设 触 发角 与输 出 电流在 足够短 的段 内是 线性 的 ， 入量 是触 发 电路 的指令 电流 ，输 出量 是 输 ， Ｔ Ｒ电流 ， ．Ｃ Ｃ Ｔ Ｒ型 Ｓ Ｃ的控制系统数学模型的建立先要考虑晶闸管 的死区时间 Ｖ ． 我们先 以简单
第 １ 卷第 ４期 ０
２ １ 年 ８月 ０１
淮 阴师范学 院学报 （ 自然科学 ）
Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｕ ／ Ｉ Ｅ Ｃ Ｅ ＳＣ Ｌ Ｅ Ｅ （ ａ ｒｌ ｃｅｃ） Ｏ Ｒ Ａ ＦＨ ＡＹ ＮＴ Ａ Ｈ Ｒ Ｏ Ｌ Ｇ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｅ ｕ ｎ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.基于滑模变结构控制的
二级倒立摆实验仿真研究
滑膜变结构控制器
滑模变结构控制作为一种非线性控制，与常规控制的根本区
别在于控制的不连续性，它利用一种特殊的滑模控制方式，
强迫系统的状态变量沿着人为规定的相轨迹滑到期望点[9]。
[9]Keqin Zhang，Kaiyu [9]Zhuang.Sliding mode identifier for parameter
uncertain nonlinear dynamic systems with nonlinear input[J].Zhe jiang University (Science),2002：426-430.
因此控制器的设计也分2步完成：第1步是变
结构控制律的设计，使系统由初始状态进入设计的滑动超平
面[4]。
第2步是滑动模态域的设计，使系统状态沿超平面向
状态原点运动[8]。
系统中取切换函数：?
[1]宋军烈，肖军.倒立摆系统的Lagrange方程建模与模糊控制[J].东
北大学学报(自然科学版).2002,23(4):333-337.
[2]张昌凡.滑模变结构控制研究综述[J].株洲工学院学报.2004,18(2):
1～5
[3]张克勤.滑模变结构控制理论及其在倒立摆系统中的应用研究[D].
浙江大学学报.2003(5)
[4]胡阳，王吉芳.二级倒立摆系统的实时稳定控制实验研究[J].计
算机仿真.2009,9
[5]Xiao J,Zhang S,Xu X H.A weighted fuzzy control of double inverted
pendulum[A].Proceeding of the Third Asian Control Conference[C].Shanghai,
2000:1604-1607.
[6]Inoue Akira,Deng Mingcong.Swing_up controller design for cart_type double
inverted pendulum[J].Control Theory&Applicat ions,2004,21(5):709-716.
[7]袁性忠，姜新建.基于滑模变结构的倒立摆系统稳定控制[J].控
制理论与应用.2004,21(5):720-723
[8]湛力，孙鹏，陈雯柏.倒立摆系统的自摆起和稳定控制[J].计算
机仿真.2006，23（8）：289-92
[9]Keqin Zhang，Kaiyu Zhuang.Sliding mode identifier for parameter
uncertain nonlinear dynamic systems with nonlinear input[J].Zhe jiang University (Science),2002：426-430.
[10]陈谋，长生.基于非线性控制方法的倒立摆系统控制[J].控制理
论与应用.2004,21(5):684-688
[11]战江洋，侯立刚.基于滑模控制的二级倒立摆稳定控制[J].青岛
科技大学学报(自然科学版).2009,04:365-368。